面向VR航海模拟器的虚拟手交互方法研究

为促进航海模拟器的发展，利用虚拟现实技术高沉浸感以及可交互性的特点构建虚拟现实航海模拟器，重点研究其人机交互问题。以HTC Vive、Leap Motion为硬件载体，通过Unity构建虚拟船舶操纵场景；采用层次包围盒树技术和立体模型堆积算法对虚拟驾驶台控件进行高效的碰撞检测；根据实际船舶操纵特点建立虚拟手操纵方法，并引入反向运动学算法对操纵过程中的虚拟手姿进行实时优化。仿真结果表明，采用改进后的碰撞检测算法运行帧率提高了23.1%,经反向运动学算法优化后手姿稳定性提高了50.8%,实现了高沉浸感与高真实感的船舶操纵，解决了传统虚拟现实仿真中人机交互真实感不足的问题。